Презентация на тему: Лекция 1. Современная атомная энергетика ТИХОМИРОВ Георгий

Лекция 1. Современная атомная энергетика ТИХОМИРОВ Георгий
Содержание лекции
Краткая история освоения ядерной энергетики
Краткая история освоения ядерной энергетики
Энергоемкость ядерного топлива
Задачи
Решение задачи №1
Решение задачи №2
Лекция 1. Современная атомная энергетика ТИХОМИРОВ Георгий
Лекция 1. Современная атомная энергетика ТИХОМИРОВ Георгий
Первые ядерные реакторы
Первая АЭС (г. Обнинск), 1954 г.
Лекция 1. Современная атомная энергетика ТИХОМИРОВ Георгий
База данных RRDB по исследовательским ядерным реакторам
База данных PRIS по энергетическим ядерным реакторам
Ядерная энергетика России
Потенциал энергоносителей
Построение новой технологической платформы атомной энергетики на новых принципах Проект ПРОРЫВ (2000 - … )
Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Международный форум Поколение - IV
Проектирование ЯР и АЭС, моделирование физических процессов
Виртуальная и дополненная реальность (VR&AR), Реверсивный инжиниринг и фотограмметрия
Лекция 1. Современная атомная энергетика ТИХОМИРОВ Георгий
Задачи на будущее
Солнечный и галактический ветра ( космические лучи)
Природные ядерные реакторы
Материалы для самостоятельного изучения
Лекция 1. Современная атомная энергетика ТИХОМИРОВ Георгий
1/28
Средняя оценка: 4.9/5 (всего оценок: 92)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (10720 Кб)
1

Первый слайд презентации

Лекция 1. Современная атомная энергетика ТИХОМИРОВ Георгий Валентинович д.ф.-м.н, профессор, Заместитель директора Института ядерной физики и технологий, Член Совета по аттестации кодов при Ростехнадзоре, Член правления Ядерного Общества России.

Изображение слайда
2

Слайд 2: Содержание лекции

История освоения ядерных технологий Текущее состояние атомной энергетики Проекты для будущей атомной энергетики Интересные факты о ядерных технологиях

Изображение слайда
3

Слайд 3: Краткая история освоения ядерной энергетики

1896 -1899 – Открытие радиоактивности и ее анализ ( А.Беккерель, М.Кюри ) 1900-1918 – Ядерная модель атома ( Э.Резерфорд, Н.Бор ) 1919-1931 – Опыты с ядерными реакциями ( Э.Резерфорд, Ф.Кюри ) 1932-1937 – Открытие нейтрона и модель ядерных сил ( Дж.Чедвик,В.Гейзенберг ) 1938 -1941 – Открытие ядерного деления и изучение его свойств ( О.Ган, Э.Ферми ) 1904 года: «искусственная трансмутация элементов навсегда освободит человечество от проблемы энергии…» 1907 год: «открытый нами недавно внутренний запас энергии в атомах ставит нас в то же положение, в котором первобытный человек находился по отношению к стихийной силе огня» Фредерик Содди об Атомной энергии

Изображение слайда
4

Слайд 4: Краткая история освоения ядерной энергетики

1942-1944 – Первый ядерный реактор (США) и развитие атомной промышленности 1945 -1953 – Первый ядерный взрыв (США) и формирование «ядерного клуба» 1954 -1964 – Первые АЭС (СССР), АПЛ (США), Ледокол (СССР) 1965-1979 – Формирование мировой Атомной промышленности 1980-1999 – Технологическая революция на фоне политических изменений в мире 2000- … – Ренессанс атомной энергетики, 2013- … – Проект ПРОРЫВ Энергетика мира вступила в новую эпоху. Это случилось 27 июня 1954 года. Человечество ещё далеко не осознало важности этой новой эпохи. Академик А.П.Александров

Изображение слайда
5

Слайд 5: Энергоемкость ядерного топлива

1 кг энергетического урана (обогащение 4% по урану 235) для реактора ВВЭР - 1000 100 тонн (2 вагона) каменного угля 60 тонн (2 цистерны) нефти

Изображение слайда
6

Слайд 6: Задачи

Задача №1 Сколько угля необходимо сжечь ежедневно для работы ТЭС электрической мощности W эл = 1 ГВт? КПД ТЭС равен 60% Теплоемкость угля равна 30 МДж/кг. Сколько урана ежедневно делится на АЭС электрической мощности W эл = 1 ГВт? КПД АЭС равен 35% На одно деление выделяется 200 МэВ. Задача №2

Изображение слайда
7

Слайд 7: Решение задачи №1

Т – количество секунд в сутках, c М – масса угля, кг q – теплоемкость угля, Дж/кг М = 4800 тонн

Изображение слайда
8

Слайд 8: Решение задачи №2

Т – количество секунд в сутках N – количество атомов урана 235 E f – энергия деления, эВ e = 1,6 * 10 -19 Дж/эВ М = 3 кг М – масса урана 235, кг M U – молярная масса, кг/моль N A – число Авагадро, 1/моль

Изображение слайда
9

Слайд 9

Ядерные центры – источник прогресса во многих сферах науки Макет Царь-бомбы 50 Мт ТНТ, 1961 (Музей ВНИИЭФ) Макет опытного поля 1949 (Музей КазНЯЦ ) ЭВМ на которой был изобретен Интернет Тим Бернес-Ли, 1989 (Музей ЦЕРН)

Изображение слайда
10

Слайд 10

Атомная энергетика

Изображение слайда
11

Слайд 11: Первые ядерные реакторы

Макет реактора Ф-1 Сборка реактора Ф-1

Изображение слайда
12

Слайд 12: Первая АЭС (г. Обнинск), 1954 г

11.02.1950 Решение о строительстве 05.03.1951 Технический проект 01.11.1951 Начало строительства 09.05.1954 Физический пуск 26.06.1954 Подача пара на турбину 25.10.1954 Достигнута проектная Мощность – 5 МВт(эл)

Изображение слайда
13

Слайд 13

Сколько ядерных реакторов работает и строится сегодня в мире?

Изображение слайда
14

Слайд 14: База данных RRDB по исследовательским ядерным реакторам

https://nucleus.iaea.org/RRDB/RR/ReactorSearch.aspx?filter=0

Изображение слайда
15

Слайд 15: База данных PRIS по энергетическим ядерным реакторам

https://prisweb.iaea.org/PRIS/ На май 2020 в мире: 441 реактора эксплуатируются 54 реакторов строятся На май 2020 в России: 38 реакторов эксплуатируются 4 реактора строятся

Изображение слайда
16

Слайд 16: Ядерная энергетика России

В России эксплуатируются 11 АЭС с 38 ядерными реакторами Доля АЭС – 18% в выработке электроэнергии в России Строительство и обеспечение топливом АЭС в различных странах мира Более 40 ядерных реакторов построены в мире по Российским проектам Доля России (ОАО «ТВЭЛ») - 17% в поставках топлива на АЭС мира 40% в поставках обогащенного урана

Изображение слайда
17

Слайд 17: Потенциал энергоносителей

С открытым ЯТЦ (существующая Атомная Энергетика) С замкнутым ЯТЦ Из презентации Е.А.Адамова на Зимней школе НИЯУ МИФИ январь 2019

Изображение слайда
18

Слайд 18: Построение новой технологической платформы атомной энергетики на новых принципах Проект ПРОРЫВ (2000 - … )

Новый реактор Реактор на быстрых нейтронах с естественной безопасностью при любых возможных авариях по внутренним и внешним причинам, эвакуация населения не требуется (благодаря свойствам топлива, теплоносителя, физическим параметрам и конструкционным решениям) Новое топливо Плотное и теплопроводное мононитридное топливо Обращение с ОЯТ и РАО Сокращение объемов хранящегося ОЯТ, приходящегося на единицу установленной мощности АЭС в 5 раз и сокращение объемов РАО, с полным «сжиганием» многих видов радиоактивных отходов Замкнутый ядерный топливный цикл с новыми реакторами на быстрых нейтронах позволит обеспечить экологичность производства электроэнергии и утилизации отходов за счет замыкания топливного цикла с сжиганием в реакторе долгоживущих радиоактивных продуктов деления, с очисткой от них радиоактивных отходов, выдержкой и захоронением без нарушения природного радиационного равновесия.

Изображение слайда
19

Слайд 19: Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"

http://www.rosatom.ru/

Изображение слайда
20

Слайд 20: Международный форум Поколение - IV

https://www.gen-4.org/gif/jcms/c_59461/generation-iv-systems

Изображение слайда
21

Слайд 21: Проектирование ЯР и АЭС, моделирование физических процессов

21

Изображение слайда
22

Слайд 22: Виртуальная и дополненная реальность (VR&AR), Реверсивный инжиниринг и фотограмметрия

Цель: Создание виртуальных аналогов объектов атомной энергетики, визуализация физических процессов. Лаборатория виртуальной реальности и реверсивного инжиниринга решает широкий круг задач: Подготовка 3Д моделей приборов, техники и архитектурных объектов с использованием реверсивного инжиниринга В 2018-2019 годах разработаны виртуальные аналоги уран-графитового и уран-водного подкритических стендов и лабораторные работы на них.

Изображение слайда
23

Слайд 23

Заключительные слайды

Изображение слайда
24

Слайд 24: Задачи на будущее

Расширение областей использование ядерных технологий Освоение термоядерной энергии

Изображение слайда
25

Слайд 25: Солнечный и галактический ветра ( космические лучи)

Вояджер-1,2 аппараты (США), запущенные в 1977 году 2007 – пересечение границы Солнечной системы Источником электроэнергии являются три радиоизотопных термоэлектрических генератора (РИТЭГ)

Изображение слайда
26

Слайд 26: Природные ядерные реакторы

Самопроизвольная цепная реакция деления ядер урана, возникшая на урановом месторождении Окло в Габоне около 1,8 млрд. лет назад. В настоящее время реакция прекратилась из-за истощения запасов изотопа 235 U подходящей концентрации. Википедия Геологический разрез естественного ядерного реактора Окло 1. Зоны деления 2. Песчанник 3. Слой урановой руды 4. Гранит

Изображение слайда
27

Слайд 27: Материалы для самостоятельного изучения

База данных RRDB по исследовательским ядерным реакторам https://nucleus.iaea.org/RRDB/RR/ReactorSearch.aspx?filter=0 Какие исследовательские реакторы есть в России? 2. База данных PRIS по энергетическим ядерным реакторам https://prisweb.iaea.org/PRIS/ В какой стране больше всего строится новых реакторов? Это должен знать каждый http://atomicexpert.com/lectoriy_tihomirov 3. Статьи журнала «Атомный эксперт»

Изображение слайда
28

Последний слайд презентации: Лекция 1. Современная атомная энергетика ТИХОМИРОВ Георгий

Спасибо за внимание!

Изображение слайда